
1,、補(bǔ)償器的選型
非金屬波紋補(bǔ)償器是一種撓性,、薄壁、有橫向波紋的具有伸縮功能的器件,,它由金屬波紋管與構(gòu)件組成,。波紋管補(bǔ)償器利用自身的彈性變形功能,補(bǔ)償管道由于熱變形,、機(jī)械變形和各種機(jī)械振動而產(chǎn)生的軸向,、角向、鋇1向及其組合位移,。按波紋管的位移型式,可分為軸向型,、橫向型,、角向型及壓力平衡型波紋管補(bǔ)償器。軸向型波紋管補(bǔ)償器主要包括:內(nèi)壓式,、外壓式,、復(fù)式、平衡式等,。
補(bǔ)償器選型的步驟:通常是在設(shè)計中配合工藝設(shè)計,、管道布置,,首先選擇固定管道的位置,借助于固定點,,將復(fù)雜的管系劃分為簡單的,、一定數(shù)量的單個膨脹管段,再計算出這些管段的軸向位移,、橫向位移和角位移,。然后根據(jù)管內(nèi)流動的介質(zhì)、壓力,、溫度,、位移量、有無振動,、工程外部條件等選擇補(bǔ)償器,。
熱水管網(wǎng)中直埋補(bǔ)償器配合傳統(tǒng)的聚氨醋泡沫保溫管使用,關(guān)鍵在于做好補(bǔ)償器的絕熱,、防水,。在無地表水地區(qū)使用自然無問題,在地表水位高的地區(qū)補(bǔ)償器防水就特別關(guān)鍵,。在很多情況下采用無補(bǔ)償冷安裝技術(shù),,而不使用波紋管補(bǔ)償器的工程越來越多。實際工程中,,對于應(yīng)力較集中的位置,,為了消除管道應(yīng)力,保護(hù)管網(wǎng)的安全運行,,不得不采用補(bǔ)償器等措施,,消除應(yīng)力的影響。因此,,做好補(bǔ)償器防水,,確保外防護(hù)管連續(xù)、嚴(yán)密,,這樣外防護(hù)管可實現(xiàn)封閉,,避免地下水侵蝕波紋管。
軸向型波紋管補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)簡單,、價格低,、占用空間小、阻力小,,在熱網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用,。外壓軸向型波紋管補(bǔ)償器在抗沖擊、防失穩(wěn)、波紋間不藏匿泥沙等性能上優(yōu)于普通軸向型,,在重要場所應(yīng)作為首選,。
某集中供熱工程一級管網(wǎng)工程中,管道最大規(guī)格為DN1200mm,,管網(wǎng)雙向長度為24km,。該工程采用冷安裝直埋敷設(shè)方式,管道的熱補(bǔ)償盡量利用自然補(bǔ)償,,對三通,、閥門、變徑等薄弱環(huán)節(jié),,在應(yīng)力不滿足安全條件時,,采用外壓軸向型波紋管補(bǔ)償器,直埋方式不設(shè)檢查井,,在距離80~200m內(nèi)合理設(shè)置固定支座及補(bǔ)償器,。采用預(yù)制直埋保溫管,保溫材料采用聚異氰尿酸泡沫塑料,,外保護(hù)層采用高密度聚乙烯套管,,并配備相應(yīng)的管道附件及保溫管接頭材料。由于聚異氰尿酸泡沫塑料與鋼管緊密的結(jié)合有效隔絕了鋼管外表面與空氣,、水的接觸,,因此具有良好的防腐效果。波紋管補(bǔ)償器的直埋敷設(shè)方式具有占地少,、施工方便,、施工期短、維修量小,、壽命長等優(yōu)點,,現(xiàn)已成為城市熱網(wǎng)采用的主要方式。
2,、補(bǔ)償器的補(bǔ)償能力
熱網(wǎng)設(shè)計中要確定波紋管補(bǔ)償器的補(bǔ)償能力,。理論上軸向型波紋管補(bǔ)償器的補(bǔ)償能力是無限的,只要波數(shù)多,,補(bǔ)償能力就大,。但從穩(wěn)定性角度出發(fā),軸向型波紋管補(bǔ)償器的波數(shù)則是有限的,。常用的方法是用波段來表示補(bǔ)償能力,,通常一個波段包含了8個波,可將補(bǔ)償器做成一波段,、兩波段,,最多做成三波段,,設(shè)計中以兩波段應(yīng)用最多,。根據(jù)選定的補(bǔ)償器能力,,將熱網(wǎng)分隔成若干補(bǔ)償段。
熱網(wǎng)在工作中參數(shù)涯力,、溫度)經(jīng)常變化,,非金屬波紋管補(bǔ)償器幾乎每時每刻都在縮短或伸長,但每次變化極少達(dá)到補(bǔ)償器額定伸縮距離,。為此,,設(shè)計者可按用戶性質(zhì)和管道分類來確定補(bǔ)償器的荷載;或者先定補(bǔ)償器,,依據(jù)補(bǔ)償器的能力合理確定補(bǔ)償段長度,。
3、補(bǔ)償器的損壞原因
波紋管補(bǔ)償器的波紋管壁厚度只有1~左右,。盡管采用雙層或三層,,但相對管道而言其壁厚要薄很多,因此波紋管補(bǔ)償器在熱網(wǎng)中成為薄弱的部件,。在各種事故中,,補(bǔ)償器損壞的概率最高。熱力管網(wǎng)中波紋管補(bǔ)償器損壞的原因主要為疲勞損壞,、腐蝕,、水擊。通過實際檢查發(fā)現(xiàn),,布置在檢查井或者管溝內(nèi)的補(bǔ)償器腐蝕較快,,特別是熱水管網(wǎng)檢查井內(nèi)供水管補(bǔ)償器最為嚴(yán)重,主要原因是發(fā)生電化學(xué)腐蝕,。這類問題可以通過設(shè)計優(yōu)化予以解決,,在布置補(bǔ)償器時尤其注意最好不并列布置,有條件的應(yīng)在供回水管道上錯位布置蠟開一個補(bǔ)償器的距離就可以天敷設(shè)時最好采用直埋方式不設(shè)檢查井,,并做好標(biāo)志,。若必須設(shè)在檢查井內(nèi),必須做好防水保溫,,防止污水雨水進(jìn)入,。
水擊對波紋管補(bǔ)償器的影響極大,水擊產(chǎn)生的能量釋放不出來,,最終作用在管道保溫結(jié)構(gòu),、支架、補(bǔ)償器及閥門上,。彎頭處或管道出地處,,發(fā)生水擊情況較多,由于管道是剛性的,抗水擊能力強(qiáng),。但波紋管補(bǔ)償器的波紋是柔性體,,無法抵御水擊,從而造成破壞,。從破壞的部位來看,,一是波紋,二是導(dǎo)流套,,而最薄弱的環(huán)節(jié)是波紋,,水擊的結(jié)果造成波紋變形甚至破裂,導(dǎo)流套翻轉(zhuǎn)或撕裂,,嚴(yán)重危及管網(wǎng)安全,。
防止水擊的措施:除合理根據(jù)熱負(fù)荷確定相應(yīng)管徑,有針對性設(shè)置好疏水點,,有效及時進(jìn)行疏水外,,在補(bǔ)償器的設(shè)計布置方式上,也應(yīng)加以改進(jìn),。建議將波紋管補(bǔ)償器遠(yuǎn)離彎頭及上翻處的固定支座,,改在靠近另一側(cè)固定支座,這樣即使管道中存在少量積水,,但水擊作用點的位置也遠(yuǎn)離補(bǔ)償器,,可大大減少水擊對非金屬補(bǔ)償器造成的破壞。另外選用外壓軸向型波紋管補(bǔ)償器,,改進(jìn)導(dǎo)流套形式也能起到一定的防范水擊作用,。
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